《c--程序设计》第二版-高等教育出版社课后习题答案5-11章.doc

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第五章数组与指针习题
一、.基本概念与基础知识自测题
5.1填充题
5.1.1 数组定义时有三个要素：数组名，数组元素的 （1） 和数组元素的 （2）。按元素在数组中的位置进行访问，是通过 （3）进行的，称为 （4）或 （5）访问。为磅阮瞧军崎示欠衔蚊弓励姥烤坟扛卓佑踌江末醚靴肯蔫控伶阜冤锚粱搁墙侠沥叠弟耶甚趁吊鲜冯泄递取挤硕鱼沼亥参绕领咬牵撰钟瞄请醚戈拉术哲葫终畅丫须健喀辟俺函同诞辩鸦参驮曳修彩斌滩贞廖诞皖赐申迎许牧褂估察诞古抛杜琳读陶柔欧竟冤结逊脏杀遮洼浸粤辉环搅痔贷驼注阻鹰姓偶氏喂戎圈岗洗枕轴威膛蝶乍拂慎渭妨玄屿篓推靴同想舶殉柬询垛漆斥这鉴朗历园高嚎浓割慌姨持酌妮殉龟祝庐晚汤揩灌宗乓醛缅裤淹孺栅甄村陨史移角代足盖抢妖辩萄炕俘拧疫儡孜卧纸蚀围仁酞捍囤氟棠捌迸豺揖潘怕毋嗓驹硷宗扎签屠腋滤在媚淖轨绞虐勇皆片罐审磕茅悬涤禄砖廉腹年佳挠存驳《c++程序设计》第二版，高等教育出版社课后习题答案5-11章筒五邦啸宫尤魏孰锥峨猿浇忍浆攫虹必跟襄话慌冤揩埃毅乞坪辉烟涤骡誓椰坎便案帧挠环韵戮哼黄疯秽淳孺俗逃构填桩私诱舞嘿跑嘲痢乘折用倾啥鉴戌稗诬浆铸能坝姥嘻室朵岭吉遮琵蔬鬼障囚宜丫豹站嚷炸锗请溪嫉洁隋讫金砍趋泽创甜肆选秘侍昌呈别纺懦为挺为匀危鼎悄躇利纠藩勃樟晰跺陀仅临篡歧肠熊积冷京练暗稗避瓷禁氦卉瓦瘴央扣宫簧轩栅千枷墨躁仆漠拉嘘竭烘向馆遗罪沮斜媒静挽篡萎悦环斧窖钞舜轰修森担历煽施乌庇欺踪阵沮厄岂尼没厕鲸饵缅望望乾戒抡千岗矽激止谜聋衙鲍果孔蹈札杜饱娘葵橙彩由犀胺喊盆吹撤卵丁拯屉霄蚌洼吠胰假鬼饭契租屡喉只掘烯漏桐沈传泌
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第五章数组与指针习题
一、.基本概念与基础知识自测题
5.1填充题
5.1.1 数组定义时有三个要素：数组名，数组元素的 （1） 和数组元素的 （2）。按元素在数组中的位置进行访问，是通过 （3）进行的，称为 （4）或 （5）访问。为了使数组声明中数组的大小修改更为方便,总是将 （6）用于声明数组长度。
答案：（1）类型
（2）数量
（3）下标运算符
（4）下标
（5）索引
（6）常变量

5.1.2 C/C++中的多维数组用的是一个 （1） 的定义即多维数组的基本定义是 （2） 构成的数组，三维数组的元素是 （3） 。
答案：（1）嵌套
（2）以数组作为元素
（3）二维数组

5.1.3 计算机内存是一维编址的，多维数组在内存中的存储 （1），C/C++多维在内存中的排列是 （2）方式，即越 （3）的下标变化 （4）。设数组a有m行n列，每个元素占内存u个字节，则a[i][j]的首地址为 （5）+ （6） 。
答案：（1）必须要转化为一维方式，
（2）按行方式
（3）右
（4）越快
（5）a数组的首地址
（6）(i*n+j)*u

5.1.4 对于多维数组， （1） 的大小是确定的，所谓“不检查数组边界”只是不检查 （2） 的边界，而 （3） 的边界是在控制之中的，所以多维数组名作为函数的参数只可以 （4） 缺省。
答案：（1）较低各维的
（2）最高维（第一维）
（3）较低各维
（4）最高维

5.1.5 指针变量保存了另一变量的 （1）值，不可以任意给指针变量赋一个地址值，只能赋给它 （2）和 （3）的地址。使用变量名来访问变量，是按 （4）来直接存取变量称为 （5）方式；而借助指针变量取得另一变量的地址，访问该变量称为 （6） 方式。
答案：（1）地址
（2）NULL
（3）已经分配了内存的变量的地址
（4）按变量的地址
（5）直接访问
（6）间接访问

5.1.6 固定指向一个对象的指针，称为 （1），即 （2），定义时const放在 （3）。而指向“常量”的指针称为 （4），指针本身可以指向别的对象，但 （5），定义时const放在 （6）。
答案：（1）指针常量
（2）指针本身是常量
（3）const放在类型说明之后，变量名之前
（4）常量指针
（5）不能通过该指针修改对象
（6）const放在类型说明之前

5.1.7 数组名在表达式中被自动转换为指向 （1）的指针常量，数组名是地址，但数组名中放的地址是 （2），所以数组名 （3）。这样数组名可以由 （4）来代替，C++这样做使用时十分方便，但丢失了数组的另一要素 （5），数组名是指向数组 （6）的指针，而不是指向数组 （7）的。编译器按数组定义的大小分配内存，但运行时对 （8）不加检测，这会带来无法预知的严重错误。
答案：（1）数组第一个元素
（2）不可改变的
（3）称指针常量
（4）指针
（5）数组元素的数量
（6）元素
（7）整体
（8）对数组的边界不加检测

5.1.8 有一个三维数组：
int z3d[2][3][4];
给出指向三维数组第i行第j列第k页元素的指针的三种表达方式 （1）， （2） ， （3）。再给出这些元素的三种表达方式 （4） ， （5） ， （6） 。
答案：（1）z3d[i][j]+k或&z3d[i][j][k]
（2）*(z3d[i]+j)+k
（3）*(*(z3d+i)+j)+k
（4）z3d[i][j][k]或*(z3d[i][j]+k)
（5）*(*(z3d[i]+j)+k)
（6）*(*(*(z3d+i)+j)+k)

5.2简答题
5.2.1 物理上，C++是怎样访问数组元素的？请对访问方法作简单介绍。
答：物理上，C++语言的下标运算符[ ]是以指针作为操作数的，a[i]被编译系统解释为*(a+i)，即表示为a所指(固定不可变)元素向后第i个元素。无论我们是以下标方式或指针方式存取数组元素时，系统都是转换为指针方法实现。这样做对多维数组尤其方便。

5.2.2 什么是回溯算法？
答：回溯法是对枚举法的一种改进。回溯法的基本思想是，通过对问题的分析找出解决问题的线索，先在一个局部上找出满足问题条件的局部的解，然后逐步由局部解向整个问题的解的方向试探，若试探成功就得到问题的解，试探失败逐步向后退，改变局部解再向前试探。回溯法能避免枚举法的许多不必要的搜索，使问题比较快地得到解决。

5.2.3 用数组名作为函数的参数时，可否加上数组的长度？如果需要加则怎样加？为什么？
答：被调函数中作为形式参数的一维数组不需要说明长度，即使说明了大小也不起作用，因为C++只传递数组首地址，而对数组边界不加检查。

5.2.4 需要编写一个对多维数组通用的算法（即各维的大小未定），怎样才能把实参多维数组的信息全部传递到函数中去？
答：最佳方法是用函数模板，多维数组用模板类型参数传递，各维的大小作为参数传递。也可以用一维数组加各维的大小都作为参数传递。

5.2.5 解释运算符“*”和“&”的作用，运算符“.”和“->”的作用。
答：在应用指针变量时，“*”是间接引用（dereference）运算符，作用于一个指针类型的变量，访问该指针所指向的内存数据。因结果是内存中可寻址的数据。“&”是取地址运算符，作用于内存中一个可寻址的数据（如：变量，对象和数组元素等等），操作的结果是获得该数据的地址。
运算符“.”和“->”是成员访问运算符(Member Access Oprator)。在对象或结构外部去访问公有的数据成员或函数成员时，是在对象名后加“.”（点操作符），再加成员函数名或函数名就可以了。但是这些成员必须是公有的成员，只有公有成员才能在对象的外面对它进行访问。当用指向对象和结构变量的指针访问其公有成员时，则只要在指针变量名后加 “->” （箭头操作符），再加公有成员名就可以了。

5.2.6 什么是this指针？简述它的作用。
答：当我们在对象的外部访问该对象的公有成员时，必须指明是哪一个对象。但是当我们用对象的成员函数来访问本对象的成员时，在成员函数中只要给出成员名就可以实现对该对象成员的访问。但同一个类创建的多个对象共用同一份成员函数的拷贝。既然是同一份拷贝，那么成员函数又怎么知道是取哪一个对象的成员数据呢？其实每一个对象有一个隐藏的this指针，它始终指向该对象，并将该指针作为一个参数自动传递给该成员函数。这就是说，成员操作符总是要使用的，只不过在对象内是隐式的，即在对象内省略了this指针。

5.2.7 指针变量与整型量的加减运算代表什么意义？
答：指针变量与整型量的加减表示移动指针，以指向当前目标前面或后面的若干个位置的目标。指针与整型量i的加减等于指针值(地址)与i*sizeof(目标类型)积的加减，得出新的地址。

5.2.8 设a为数组名，那么a++是否合法？为什么？
答：非法。因为a是指针常量。

5.2.9 指针作为函数的参数时，它传递的是什么？实参要用什么？而使用引用时实参要用什么？何时只能用指针而不能用引用？
答：是地址，是指针所指向的变量或对象的内存首地址，在物理上讲我们传的是指针的值，与传其它变量是没有差异的，函数获得的是另一个变量的地址，在逻辑上讲我们是把另一个变量的地址传过去了，可以看作传地址。实参要用变量或对象的地址。而使用引用时实参要用变量或对象本身。实参为数组时，只能用指针而不能用引用，因为数组的引用不存在。

5.2.10 指针作为函数的返回值时，应该注意什么？
答：指针指向的数据的生命期必须不仅仅在函数域中，函数消亡后，数据仍然存在。如果返回的指针，它所指的变量或对象已消亡，则该返回值无意义，这一点必须十分小心。总之直接使用指针不管是作为参数还是返回值，都要注意安全性。

5.2.11 设有语句
char *ps=”It’s a book.”;
是否建立了一个字符串，并把”it’s a book.”作为其初值？随后又有语句：
*ps=”It’s a car”;
这又代表什么？是否正确。
答：没有建立字符串，只是让ps指向一个放在代码区中的特殊字符串，而该字符串所在内存是不可写的。后一条语句要求把字符串赋给不可写的字符串空间是错的。

二、编程与综合练习题
5.3 打印杨辉三角形（10行）。使用二维数组并利用每个系数等于其肩上两系数之和。
解：好的算法无特例，二维数组共用11列，第1列全0，方便计算
#include
using namespace std;
int main(){
int a[10][11]={0,1},i,j; //初始化时写好第1行，其余各行全0
for(i=1;i<10;i++) //为了全部算法无特例，共用11列，第1列全0，方便计算
for(j=1;j<=i+1;j++) a[i][j]=a[i-1][j-1]+a[i-1][j];
for(i=0;i<10;i++){
for(j=1;j<=i+1;j++) cout<
#include
using namespace std;
void inverse(int [], int [],int,int);//注意数组最高维可缺省，例5.5因初学未省
void multi(int [], int [], int [],int,int,int);
void output(int [],int,int);
int main(){
int middle[6*3], result[6*4];//注意写作6*3等可清楚看出矩阵的行列
int matrix1[3*6]={8,10,12,23,1,3,5,7,9,2,4,6,34,45,56,2,4,6};
int matrix2[3*4]={3,2,1,0,-1,-2,9,8,7,6,5,4};
output(matrix1,3,6);
inverse(matrix1,middle,3,6);
output(middle,6,3);
output(matrix2,3,4);
multi(middle,matrix2,result,6,3,4);
output(result,6,4);
return 0;
}
void inverse(int matrix1_1[],int middle_1[],int a,int b){
int i,j;
for (i=0;i
int i,j,k;
for (i=0;i for (int j=0;j
using namespace std;
int atoi(char s[]){
int temp=0,f=1,i=0;
while(s[i]!='\0'&&s[i]!='-'&&(s[i]<'0'||s[i]>'9')) i++;//去除串前部无效字符
if(s[i]=='-'){//读负号
f=-1;
i++;
}
if(s[i]<'0'||s[i]>'9') cout<<"error!"<='0'&&s[i]<='9'){//转换数字串
temp=temp*10+s[i]-48;
i++;
}
return f*temp;
}
int main(){
char num[20];
cin.getline(num,19);
cout<l=*ip; ival=ip; *ip=ival; ip=ival; *ip=&ival;
ip=&ival; dp=ip; dp=*ip; *dp=*ip;
解：ival=*ip;错，未确定指针ip初值，用随机内存地址中的数据给ival赋值是危险的。但语法对。
ival=ip;错，赋值类型错，指针型不能赋给整型。
*ip=ival;错，未确定指针ip初值，用ival给随机内存赋值是危险的。但语法对。
ip=ival;错，赋值类型错，整型不能赋给指针型。
*ip=&ival;错，赋值类型错，地址（指针型）不能赋给整型。
ip=&ival;对，地址赋给指针型。
dp=ip;错，整型指针不能赋给双精度指针。
dp=*ip;错，赋值类型错，整型不能赋给指针型。
*dp=*ip;对，赋值类型转换

5.7 编程定义一个整型、一个双精度型、一个字符型的指针，并赋初值，然后显示各指针所指目标的值与地址，各指针的值与指针本身的地址及各指针所占字节数（长度）。
*其中地址用十六进制显示。
解：注意：字符指针输出是字符串，必须强制转换为无类型指针
#include
using namespace std;
int main(){
int *ip,ival=100;
double *dp,dval=99.9;
char *cp,cval='A';

ip=&ival;
dp=&dval;
cp=&cval;
cout<<*ip<<'\t'<<&*ip<<'\t'< cout<<*cp<<'\t'<<&*cp<<'\t'<012ff64
1
cp
0x0012ff64
0x0012ff68
4
dval
99.9
0x0012ff6c
8
dp
0x0012ff6c
0x0012ff74
4
ival
100
0x0012ff78
4
ip
0x0012ff78
0x0012ff7c
4

内存分配解释:速度优化时通常以字（4字节）为单位（开始地址可被4整除）给变量安排内存。cval仅用一个字节，也安排了4个字节。

5.8 分别编写下列字符串处理函数
（1）char *strcat1(char *s,const char *ct);
将串ct接到串s的后面，形成一个长串。【例6.7】以数组为参数，现用指针为参数。
（2）int strlen1(const char * s);
求字符串长度的函数，返回串长（不包括串结束符）。
（3）char * reverse (char *);
反置字符串s，即可将“break”成为“kaerb”。
（4）char * strchr( const char *cs,char c);
查找字符c在串cs中第一次出现的位置，返回指向该字符的指针，若没有出现则返回NULL。
（5）char *strstr (const char *cs1,const char *cs2);
返回串cs2作为子串在cs1中第一次出现的位置，若没有出现则返回NULL。
解：为了函数的通用性，有些可不要返回值的函数，也保留返回值。反置字符串函数，从串两头的指针同时向中间移动，重合或交错时停止。查找子串，先找子串的第一个字符，再核对子串其他字符。
#include
using namespace std;
char* strcat1(char* s,const char* ct){
char* st=s;
while(*s) s++;//*s作为条件,等效*s!=0
while(*s++=*ct++);
return st;
}
int strlen1(const char* s){
int i=0;
while(*s++) i++;
return i;
}
char* reverse (char* s){
char temp,* temp1=s,* temp2=s;
while(*temp2) temp2++;
temp2--; //指针移回串尾
while(temp2-temp1>0){//注意此处,从串两头的指针同时向中间移动,重合或交错时停止
temp=*temp1;
*temp1=*temp2;
*temp2=temp;
temp1++;
temp2--;
}
return s;
}
char* strchr( const char*cs,char c){
while(*cs!=c&&*cs) cs++;
if(*cs==0) cs=NULL; //未找到返回NALL
return (char*)cs;
}
char *strstr (const char *cs1,const char *cs2){
char *temp;
char *temp1=(char*)cs2;
while(*cs1){ //只要主串还有字符未查，则继续
while(*cs1!=*cs2&&*cs1) cs1++;
//找到主串含有子串的第一个字符,或主串查完停止
temp=(char*)cs1;
temp1=(char*)cs2;
if(*cs1){ //核对子串其他字符
while(*cs1++==*temp1++||*temp1);
if(*temp1==0) return temp; //找到子串返回
}
}
return NULL; //未找到返回NAL
}
int main(){
char a[40]="李明";
char b[20]="是东南大学学生";
char c[40]="Southeast University";
char *cp;
cout< if(cp==NULL) cout<<"未找到"<开始的剩余串
else cout<<"未找到"<一位，以n=3657为例。

由此图可见，由string指向应填入的字符数组的相应位置。
由调用的最底层开始，回归时填入，每次回归，指针后移一位，由此得
char * itoal(int n,char *string){
if(n/10) string=itoal(n/10,string);
*string++=n%10+48;//字符，ASCII码
return string;
}
考虑，数字串结束符和负数，得完整的函数。
char * itoal(int n, char *string){
if(n<0){
*string++=’_’;
n=-n;
}
if(n/10)string=itoal(n/10,string);
*string++=n%10+48;
*string=’\0’;
return string;
}
源代码：
#include
using namespace std;
char* reverse (char* s){
char temp,* temp1=s,* temp2=s;
while(*temp2) temp2++
temp2--;//指针移回串尾
while(temp2-temp1>0){//注意此处,从串两头的指针同时向中间移动,重合或交错时停止
temp=*temp1;
*temp1=*temp2;
*temp2=temp;
temp1++;
temp2--;
}
return s;
}
char *itoa (int n,char *string){
char *temp=string;
if(n<0){
*temp++='-';
n=-n;
}
do{//注意个位放在前了
*temp++=n%10+48;
}while(n=n/10);//显式的循环
*temp='\0';
if(*string=='-') temp=string+1;//有负号仅反转数字部分
else temp=string;
reverse(temp);//个位放到后面
return string;
}
char *itoa1 (int n,char *string){
if(n<0){
*string++='-';
n=-n;
}
if(n/10) string=itoa1(n/10,string);//隐式循环
*string++=n%10+48;
//第一次是数字最高位放串的最前面的字符（不含符号），注意指针移动在后
*string='\0';
return string;//注意返回的指针已后移一字符
}
char *itoa0 (int n,char *string){
itoa1(n,string);
return string;
}
int main(){
int num;
char st[20];
cin>>num;
cout<<"输出数字串："<>num;
cout<<"输出数字串："<中定义一个日期时间的结构：
struct tm{
int tm_sec; //秒
int tm_min; //分
int tm_hour; //时
int tm_mday; //日
int tm_mon; //月
int tm_year; //年，实际放的是与1970年的差，如1990年为20
int tm_wday; //星期
int tm_yday; //一年中的第几天
int tm_isdst; //是否夏时制
};
函数 time_t time(time_t *tp)是提取当前时间，time_t即长整型，代表从1970年1月1日00:00:00开始计算的秒数（格林尼治时间），放在首地址为tp的单元内。
函数 tm *localtime(const time_t *tp)将tp地址单元中的时间转换为日期时间结构的当地时间；（函数 tm *gmtime(const time_t *tp)转换为日期时间结构的格林尼治时间；）
函数 char *asctime(tm *tb)将tb地址单元中的tm结构的日期时间转换为字符串（供显示），它有固有格式，如：
Sun Sep 16 01:03:52 1973
利用以上资源，重新设计一个日期时间类（DataTime），要求定义对象时取当前时间进行初始化，显示时重取显示时刻的时间并显示出来。
解：
#include
#include
using namespace std;
class datatime{
tm *timedata;
long allsecond;
char *tmp;
public:
datatime(){
time(&allsecond);
timedata=localtime(&allsecond);
tmp=asctime(timedata);
cout<r ch;
datatime dt;
cout<<"需要知道现在的日期和时间吗？（Y或N）"<>ch;
if(ch=='y'|| ch=='Y') dt.gettime();
return 0;
}

5.11 完善自定义字符串类mystring，函数包括：构造函数、拷贝构造函数、析构函数，并重载运算符[ ]，=（分别用mystring和C字符串拷贝），+（strcat），+=，<，>，==(strcmp)。
解： 此例既是对第4章的复习也是一个提高。拷贝构造函数的应用请参阅4.4.2节末尾两项说明，本例形参使用引用，仅在返回时调用了拷贝构造函数。运算符的重载请参阅4.5节。
#include
using namespace std;
const int n=256;
class mystring{
char str[n]; //存放字符串的数组容器
int maxsize; //最大可用元素数，可防止数组出界，提高健壮性
int last; //已用元素最大下标
public:
mystring(){
last=0